專利名稱：包括嵌裝的真空通路的、借助等離子體的容器處理機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容器的生產(chǎn)，在所述過程中，為其內(nèi)壁覆蓋含有隔離
性材料的一涂層。
背景技術(shù)：
已知通過活化等離子氣相沉積法(PECVD: Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)施加隔離性材料層。通常使用配備多個(gè)處理單元的一處理機(jī)，其各包括一電磁波發(fā)生器、連接在發(fā)生器上且以一導(dǎo)電材料(通常是金屬)實(shí)現(xiàn)的一空腔，以及設(shè)置在一空腔內(nèi)，以能穿透來自發(fā)生器電磁波的一材料(通常是石英)實(shí)現(xiàn)的一容腔。在把容器(通常以例如PET的熱塑聚合材料實(shí)現(xiàn))引入容腔后，建立等離子體所必須的一高真空度(幾個(gè)jj bar -已知1 ja bar = 10 —6bar )被實(shí)現(xiàn)在容器內(nèi)部，然而， 一中真空度(約從30 mbar到100 mbar)被實(shí)現(xiàn)在容器外部的容腔內(nèi)，從而避免容器在內(nèi)部和外部的壓力差作用下產(chǎn)生收縮。
—前體氣體(例如乙炔)隨后被引入容器內(nèi)，所述前體氣體通過電磁轟擊被活化(其通常涉及2. 45GHz的低功率微波UHF)，從而使其進(jìn)入冷卻等離子體狀態(tài)，且因此產(chǎn)生一些物質(zhì)，其中，氬化碳(包括CH、 CH2、CH3)的薄層(根據(jù)情況，其厚度通常介于50nra與200nm之間，已知lnm=l(Tm)被沉積在容器的內(nèi)壁上。 更多的細(xì)節(jié)可以參考?xì)W洲專利文獻(xiàn)NO. EP 1068032 (Sidel)。
工業(yè)化實(shí)施所述技術(shù)會(huì)產(chǎn)生很多困難，其中之一的困難在于容器的內(nèi)部必須能承受所述真空度，才能排除空氣(基本由氧氣和氮?dú)鈽?gòu)成)，其中，氧分子(02) —方面可能與由等離子體產(chǎn)生的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，另一方面還具有被隔離層吸收，由此削弱其隔離性的風(fēng)險(xiǎn)(這是人們希望避免的)。
為了在容腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)真空，處理機(jī)通常包括一真空通路，所述真空 通路把容腔與設(shè)置在處理機(jī)外部的一 負(fù)壓源相連，所述真空通路因此包括 一密封轉(zhuǎn)動(dòng)的接頭。同樣的負(fù)壓源還可以用于容器外部和內(nèi)部的真空處理真空通路 因此當(dāng)所述通路位于容腔上時(shí)，包括通向容器外部的第一末梢，以及通向 容器內(nèi)部的第二末梢，所述兩末梢之間被插入一受操控閥門，當(dāng)容器外部 的真空達(dá)到第一預(yù)設(shè)值(通常如我們所見，介于30 mbar和100 mbar之 間)時(shí)，所述閥門祐 沒置用以封閉第一末梢，通過第二末梢，繼續(xù)進(jìn)行容 器內(nèi)部的真空處理，直到獲得第二預(yù)設(shè)值(幾個(gè)Mbars)。在歐洲專利文 獻(xiàn)EP1228522 (Sidel)內(nèi)描述了所述設(shè)置。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)真空度的質(zhì)量取決于覆蓋層質(zhì)量，制造者理解 的是必須為其處理機(jī)配備對(duì)容腔內(nèi)充斥壓力，且尤其是在容器內(nèi)部充斥的 壓力的控制裝置，正如我們所見，真空度尤其為高真空。這是歐洲專利文 獻(xiàn)NO. l"9839 (Mitsubishi)所描述的處理機(jī)情況。多項(xiàng)傳感器技術(shù)適用于所述類型的申請(qǐng)。舉例來說，如皮拉尼真 空計(jì)、冷陰極或熱陰極真空計(jì)，或者目前為止具有最佳性能的電容式真空 計(jì)其一方面運(yùn)作范圍介于10—9到l(T7bar之間，另一方面介于10—2bar 到1bar，事實(shí)上覆蓋了等離子體處理容腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)的真空范圍。在所述類型的傳感器內(nèi)， 一薄膜在兩電極之間彈性變形，所述電 極與薄膜構(gòu)成一電容器，其電容量根據(jù)電極與薄膜之間的距離變化。所述傳感器被連接在容器內(nèi)部，僅能避免薄膜受容器處理中由等 離子體產(chǎn)生的物質(zhì)沉積的污染。在重復(fù)的處理過程中，所述污染使壓力測(cè) 量逐漸出錯(cuò)，例如當(dāng)真空通路不存在密封性或存在來自傳感器本身的偏差 時(shí)，便不再得知因何原因讓被測(cè)壓力和希望的理論壓力之間具有觀察到的 差距。對(duì)于所迷問題， 一般的解決方法在于，或者頻繁替換傳感器，或 者有少見律地重新校準(zhǔn)傳感器。已知校準(zhǔn)一壓力傳感器，在于以所述傳感器 精確測(cè)量預(yù)先已知的壓力，從而調(diào)節(jié)與傳感器相連的"零，，刻度，且估計(jì) 傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，也就是當(dāng)壓力發(fā)生突然的和預(yù)設(shè)的變化時(shí)，根據(jù)時(shí)間 估計(jì)由傳感器發(fā)出的電信號(hào)。所述兩種操作都需要停止處理機(jī)以取下傳感器，從而替換它或通過一特殊電路對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，由此極大損害了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容


圖1示出處理機(jī)1，其包括循環(huán)輸送裝置2，多個(gè)處理單元3被安裝在所述循環(huán)輸送裝置上，用以通過等離子體在容器4的內(nèi)壁上沉積隔離層，所述容器預(yù)先經(jīng)由吹塑或拉吹方法用例如PET等熱塑材料的坯件成形。 如圖2和圖3所示，各處理單元3還包括壓力傳感器15，所述壓 力傳感器通過通向所述后放電室14內(nèi)的管路16被連接至容腔8，在所述 后放電室中，所述壓力基本等于容器4內(nèi)部的壓力。按照一實(shí)施方式，所 述傳感器15是電容式壓力計(jì)(jaugecapacitive)，優(yōu)選地，其具有的測(cè)量 范圍介于10 9bar和10 2bar之間。
[36如圖1所示，處理單元3按對(duì)分組，所述傳感器15被安裝在同 一對(duì)的兩處理單元3共用的一箱體17內(nèi)。
[37第一電動(dòng)閥門18在管路16上被設(shè)置介于傳感器15和后放電室 14之間，用以使傳感器15與容腔8 (更確切地與容器4的內(nèi)部)之間保持 受操控的連通。為了避免傳感器15過大的機(jī)械應(yīng)力，且為了使所述傳感器 保持在其測(cè)量范圍內(nèi)，在處理結(jié)束后蓋體9與容腔8被分離時(shí)，優(yōu)選地， 電動(dòng)閥門18被關(guān)閉(容腔8和后放電室14因此共同處于暴露的空氣中)。
[38此外，正如圖上示意性示出，以嵌裝(embarqu6e)方式，處理 機(jī)1包括第二真空通路19,所述通路獨(dú)立于連接在各傳感器15上的第一 通路12,且其包括與第一負(fù)壓源13區(qū)別的第二負(fù)壓源20。實(shí)際上，第二 通路19及其第二負(fù)壓源20被安裝在循環(huán)輸送裝置2上，且因此伴隨所有 處理單元3—同旋轉(zhuǎn)。因此，可以容易實(shí)現(xiàn)第二真空通路19的密封性，無(wú) 論循環(huán)輸送裝置2的角向位置如何，這都會(huì)保證充斥在第二通路19內(nèi)的真 空度保持恒定。
[39按照?qǐng)D1所示的實(shí)施方式，例如渦輪分子泵(pompe turbomol6culaire )的第二負(fù)壓源20,將產(chǎn)生介于10 10bar和10 6bar之 間、尤其是約為l(TSbar的真空度，所述負(fù)壓源被連接在安裝于循環(huán)輸送 裝置3中心的中央真空儲(chǔ)存器21上，所述儲(chǔ)存器21本身通過多個(gè)放射式 管路22被連接在各傳感器15上。
[40正如圖2和圖3所示，第二閥門23在管路22上被設(shè)置介于傳感器15和真空儲(chǔ)存器21之間，用以使傳感器15與儲(chǔ)存器21、且因此與第 二負(fù)壓源20形成受操控的連通。
[41根據(jù)選擇的傳感器，提出兩實(shí)施方式。
[421 按照如圖2所示的第一實(shí)施方式，傳感器15是具有唯一室24的 標(biāo)準(zhǔn)傳感器，通過連接管路25，其被連接至第二通路19和容腔8，這兩者 被電動(dòng)閥門18、 23相互隔離，在所述構(gòu)型中，所述閥門從未同時(shí)被打開。
[43在處理過程中，第一電動(dòng)閥門18被打開，而第二電動(dòng)閥門23被 關(guān)閉。因此，傳感器15與容腔8保持連通且對(duì)充斥其中的真空度(即低壓) 進(jìn)行測(cè)量。優(yōu)選地，當(dāng)取出已處理容器4時(shí)，蓋體9被打開時(shí)，第一電動(dòng) 閥門18被關(guān)閉，且直到蓋體9基于隨后的容器被關(guān)閉，從而避免使傳感器 15與暴露的空氣連通。
[44記得充斥在容器4內(nèi)的真空度被認(rèn)為具有預(yù)設(shè)值，通過傳感器15 進(jìn)行的測(cè)量?jī)H檢驗(yàn)測(cè)量真實(shí)值是否對(duì)應(yīng)理論值。在控制單元(未示出)內(nèi) 部，對(duì)真實(shí)(被測(cè))值和理論值之間進(jìn)行比較，所述控制單元位于處理機(jī) l的外部，且與傳感器15電連接。
[45正如我們已經(jīng)在介紹中提到的，在兩壓力值之間的明顯的差距可 具有兩種原因或者例如由于處理單元3的泄露導(dǎo)致容器4內(nèi)不合規(guī)定的 真空度，或者是傳感器15的機(jī)能障礙，其中，由于來自等離子體的物質(zhì)沉 積產(chǎn)生的污染按逐漸的偏差的方式影響其性能，即在被測(cè)壓力和真實(shí)壓力 之間產(chǎn)生漸增的差距。如果可以通過對(duì)控制單元恰當(dāng)?shù)鼐幊贪?、信息化?方式糾正所述偏差，并且，這樣的糾正能夠具有彌補(bǔ)容腔8內(nèi)真空度偏誤 的效果，這種真空度偏誤完全歸究于傳感器15的偏差。
[46得益于增加的密封性(尤其因?yàn)椴淮嬖谵D(zhuǎn)動(dòng)接頭)，被嵌裝的第 二真空通路19提供基準(zhǔn)的真空度，其值為恒定且已知，所述第二真空通路 的存在能允許通過按基準(zhǔn)真空度對(duì)傳感器15歸"零"、有規(guī)律地重新校準(zhǔn) 傳感器15。
[47為了重新校準(zhǔn)傳感器15,例如在兩連續(xù)的容器處理之間關(guān)閉第一 電動(dòng)閥門18,且打開第二電動(dòng)閥門23，用以使傳感器15與第二真空通路 19 (即與第二負(fù)壓源20)保持連通。由第二負(fù)壓源20產(chǎn)生的被測(cè)壓力值 (大大小于由第一源13產(chǎn)生的真空度)等于基準(zhǔn)真空度，所述被測(cè)壓力值在控制單元內(nèi)部被規(guī)定為傳感器15的"零"刻度，所述零刻度成為隨后由 傳感器15在容腔8內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量的基準(zhǔn)。
[48因此在容器4內(nèi)通過傳感器15 ^f皮檢測(cè)的真空值與其理論值之間 的差距的反復(fù)出現(xiàn)，證明了處理機(jī)l內(nèi)在的缺陷(例如在容腔8處的密封 性缺陷)，需要一定措施以辨認(rèn)所述問題并彌補(bǔ)它。
[49按照如圖3所示的第二實(shí)施方式，傳感器15是具有兩室的差動(dòng) 傳感器，其中第一室26被連接至容腔8，而第二室27被連接至第二通路 19，其間分別插置有第一閥門18和第二閥門23。
[50如圖3所示，傳感器15的兩室26、 27還通過循環(huán)管路28被彼 此連接，其中被插入第三閥門29，用以使所述室26、 27形成受操控的連 通。
[51在處理過程中，第一閥門18和第二閥門23兩者都被打開。第二 室27因此承受基準(zhǔn)真空度，所述真空度因此持久地提供傳感器15的"零，， 刻度，而第一室27承受充斥在容器4內(nèi)的真空度，其中，測(cè)量首先與零刻 度比較并被確定，由此獲得可靠的相對(duì)值，隨后，所述相對(duì)值經(jīng)由控制單 元與被認(rèn)為充斥在容器4內(nèi)的真空度的理論值相比較。
[52與第一實(shí)施方式相同，被測(cè)的相對(duì)值和理論值之間的靈敏差距可 能或者源于處理單元3內(nèi)有偏誤的真空度，或者源于存在于第一室26內(nèi)的 污染導(dǎo)致的傳感器15的機(jī)能障礙。
53對(duì)差動(dòng)傳感器15進(jìn)行重新校準(zhǔn)在于通過使所述兩室26、 27形成 連通平衡充斥在兩室26、 27內(nèi)的壓力。通過關(guān)閉第一電動(dòng)閥門18、打開 第二電動(dòng)閥門23和第三電動(dòng)閥門29，按基準(zhǔn)壓力執(zhí)行所述重新平衡。
[54因此按傳感器15的"零，，刻度重新歸零第一室的"零"刻度， 所述傳感器的"零"刻度由在第二室27內(nèi)被測(cè)基準(zhǔn)真空度的值提供。
[55與上述相同，傳感器15已經(jīng)被重新校準(zhǔn)，容器4內(nèi)被測(cè)真空度 的值及其理論值之間的差距的重復(fù)表明缺陷并非來自傳感器15，必須在處 理機(jī)1上采取措施。
[56無(wú)論持用哪種實(shí)施方式，在處理機(jī)l上嵌裝且獨(dú)立于第一通路12 的第二真空通路19的存在所帶來的優(yōu)點(diǎn)是顯著的提供一基準(zhǔn)真空度可以
重新校準(zhǔn)處理機(jī)l的壓力傳感器，而無(wú)需拆開所述傳感器并終止所述處理機(jī)。
[57同樣，無(wú)論持用哪種實(shí)施方式，優(yōu)選地，在對(duì)傳感器15重新校 準(zhǔn)的情況下，估計(jì)所述傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，也就是， 一旦所述傳感器處于 基準(zhǔn)壓力下，
權(quán)利要求
1. 處理機(jī)(1)，其通過等離子體處理容器(4)，所述處理機(jī)包括-容腔(8)，其適于接收一待處理容器(4)，所述容腔(8)與第一真空通路(12)相連，-壓力傳感器(15)，其連接在所述容腔(8)上，-第一裝置(18)，其使所述壓力傳感器(15)與所述容腔(8)保持受操控地連通，所述處理機(jī)(1)的特征在于，其包括-第二真空通路(19)，其獨(dú)立于所述第一真空通路(12)且被連接在所述壓力傳感器(15)上，以及-第二裝置(23)，其使所述壓力傳感器(15)與所述第二真空通路(19)保持連通。
2. 按照權(quán)利要求1所述的處理機(jī)(1)，其特征在于，所述第二真空 通路(19)包括嵌裝的第二負(fù)壓源(20),所述第二負(fù)壓源不同于所述第 一通路(12)的第一負(fù)壓源(13)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所迷的處理機(jī)(1),其特征在于，所述壓力 傳感器(15)是具有唯一室(24)的傳感器，且其同時(shí)與所述容腔(8)和 所迷第二真空通路(19)相連。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的處理機(jī)(1)，其特征在于，壓力傳感 器(15)是差動(dòng)傳感器，其中第一室(26)被連接至所述容腔(8)且第二 室(27)被連接至所述第二真空通路(19)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的處理機(jī)(1)，其特征在于，所述的處理機(jī) 包括使所述傳感器(15)的兩室(26、 27)相連通的第三裝置(29)。
6. 按照權(quán)利要求5所述的處理機(jī)(1)，其特征在于，形成連通的所 述第三裝置(29)呈電動(dòng)閥門形式，其設(shè)置在所述差動(dòng)傳感器(15)的兩 室(26、 27)之間。
7. 按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的處理機(jī)(1)，其特征在于， 形成連通的所述第一和第二裝置(18、 23)分別呈祐:設(shè)置介于所述傳感器(15 )和所述容腔(8 )之間的第一電動(dòng)閥門以及被設(shè)置介于所述傳感器(15 )和所述第二真空通路(19)的第二負(fù)壓源(20)之間的第二電動(dòng)閥門形式。
8. 對(duì)按照權(quán)利要求3所述的處理機(jī)(1)的傳感器(15)重新校準(zhǔn)的 方法，按照所述方法，關(guān)閉所述傳感器(15)和所述容腔(8)之間的連通， 使所述傳感器(15)與所述第二真空通路(19)保持連通，測(cè)量充斥在所 述第二真空通路(19)內(nèi)的壓力值，且把所述值規(guī)定為所述傳感器(15) 的基準(zhǔn)壓力值。
9. 對(duì)按照權(quán)利要求5或6所述的處理機(jī)的傳感器重新校準(zhǔn)的方法， 按照所述方法，關(guān)閉所述傳感器(15)和所述容腔(8)之間的連通，使所 述傳感器(15)與所述第二真空通路(19)保持連通，使所述傳感器(15) 的兩室(26、 27)保持連通，借助所述第二室(27)測(cè)量充斥在所述第二 真空通路(19)內(nèi)的壓力值，且把所述壓力值規(guī)定為所述第二室(27)的 基準(zhǔn)壓力值。
10. 按照權(quán)利要求8或9所述的重新校準(zhǔn)的方法，估計(jì)所述傳感器(15 ) 的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一通過等離子體的容器(4)處理機(jī)，其包括適于接收一待處理容器(4)的一容腔(8)，所述容腔(8)與第一真空通路(12)相連；連接在容腔(8)上的一壓力傳感器(15)；使壓力傳感器(15)與容腔(8)保持連通的第一裝置(18)；第二真空通路(19)，獨(dú)立于第一通路(12)且被連接在壓力傳感器(15)上；以及使壓力傳感器(15)與第二真空通路(19)保持連通的第二裝置(23)。
文檔編號(hào)B05D7/24GK101460259SQ200780020886
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者J-M·留斯 申請(qǐng)人:西德爾合作公司